أصل تشتت الحزم المجرية لم يكن معروف[3] ومتنازع عليه لسنوات عديدة، وكان يعتقد منذ فترة طويلة أن تشتت الحزم المجرية يرجع إلى الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وغيرها من الجزيئات الكبيرة التي تحمل الكربون.[4][5] تعطيلها السريع والفعال عند حساب العملية الكهروضوئية لإثارة الإلكترون عن طريق امتصاص الفوتون للثباتية الضوئية لافت للنظر[6][7] وبالتالي هذا يدل على وفرتها في الوسط بين النجوم.ومع ذلك، لم يتم التوصل إلى اتفاق حول كيفية تكوين الحزم عن طريق القياسات المخبرية أو بواسطة الحسابات النظرية حتى يوليو 2015، عندما أعلنت مجموعة جون ماير (جامعة بازل) عن تعيين لا لبس فيه لخطين C60+,[8]
الإكتشاف والتاريخ
أعلان مجموعة جون ماير أكد التنبؤ الذي تم في عام 1987 عندما توقع العلماء منذ فترة طويلة أن سبب امتصاص ضوء النجوم يكمن في وجودِ جزيئات معقدة وأيونات غازية في سحب الكربون. ويعرف هذا الجزيء باسم البوكمينستر فوليرين، حيث يتكون من 60 ذرةِ كربون مترابطة مع بعضها على شكل كرة (كرات بوكي).[9]
بعد هذا الاكتشاف ظهرت الكثير من الأسئلة على سبيل المثال: هل جزيء الكرة هو في الواقع المتسبب في ظاهرة تشتت الحزم المجرية؟ لذلك ومنذ عام 1993 درس فريق البحث الذي يرأسه البروفسور جون ماير من قسم الكيمياء بجامعة بازل الامتصاص الإلكتروني للبوكمينسترفوليرين المتأين وفي الواقع، فإن الطيف المقاس في المختبر أظهر خصائص الامتصاص في طولين موجيين التي كانت بالقرب من موقعين لتشتت الحزم المجرية والتي اكتشفها علماء الفلك في العام التالي.[10] من أجل إثبات لا لبس فيه، في أن هذه الجزيئات تمتص ضوء النجوم وبالتالي تنتج تشتت الحزم المجرية ظهرت الحاجة لإيجاد طيف الطور الغازي للأيونات ولقد نجح الباحثون في جامعة بازل في تحقيق هذا الأمر «هذا هو أول تأكيد لا لبس فيه لوجود لهذا الجزيء في السحب بين النجوم».[10]
ظروف شبيهة جدا بالفضاء الخارجي
من أجل الحصول على هذا الطيف في المختبر يستخدم ليزر أشباه الموصلات ويسلط على الآلاف الجزئيات الفوليرينية المعزولة في مصيدة ترددات تيارات راديوية وتبرد عبر صدمها بهيليوم عالي الكثافة لدرجات حرارة منخفضة جدا في حدود 6 درجة كلفن وهي ظروف شبيهة جدا بالفضاء الخارجي.[10] حيث تتطابق الامتصاصات المقاسة في المختبر تماما مع البيانات الفلكية، من حيث نطاقها الترددي وكثافاتها النسبية.[10]
كان إنجاز عام 2015 نتيجة سنوات عديدة من العمل، الذي قامت بة مجموعة جون ماير في جامعة بازل، لتطوير أحدث التقنيات الطيفية لخلق ظروف في المختبر تحاكي درجة الحرارة المنخفضة للغاية والضغط المنخفض في الفضاء بين النجوم.[11][12]
